Построить большой планер своими руками. Планеры белокрылые, самолётик из потолочной плитки. Как гнуть сосновые кромки

Несколько лет у меня пролежал чертеж этой модели. Зная, что она неплохо летает, я почему-то никак не мог решиться на ее постройку. Чертеж был опубликован в каком-то из чешских журналов в начале 80-х годов. К сожалению, мне не удалось выяснить ни названия журнала, ни года издания. Единственная информация, которая присутствует на чертеже - это название модели (Sagitta 2m F3B), дата - то ли постройки, то ли изготовления чертежа - 10.1983 и, судя по всему, имя и фамилия автора - Lee Renaud. Все. Больше никаких данных.

Когда возник вопрос постройки планера, более-менее одинаково пригодного для полетов как в термиках, так и в динамиках, я вспомнил о лежащем без дела чертеже. Одного внимательного рассмотрения конструкции хватило, чтобы понять, что эта модель очень близка к искомому компромиссу. Таким образом, проблема выбора модели была решена.

Даже если в моем распоряжении имеется готовый к использованию чертеж какой-нибудь модели, я все равно перечерчиваю его своей рукой, карандашом на миллиметровке. Это помогает досконально понять устройство модели и упрощает процесс сборки - сразу можно разработать очередность изготовления деталей и последующего их монтажа. Поэтому постройка началась с чертежной доски. В конструкцию планера были внесены небольшие изменения, позволившие безбоязненно затягивать модель как на леере, так и на лебедке.

Интенсивная эксплуатация планера летом 2003 года показала, что он отличается предсказуемостью, устойчивостью и, одновременно, верткостью - даже без элеронов. Планер вполне удовлетворительно ведет себя как в термиках, позволяя набирать высоту даже в слабых потоках, так и в динамиках. Замечу, что модель получилась излишне легкая, и иногда требуется догрузка планера - от 50 до 200 грамм. Для полетов в сильных динамических потоках планер приходится догружать больше - грамм на 300…350.

Новичкам модель может быть рекомендована только в том случае, если обучение проводится совместно с инструктором. Дело в том, что модель имеет относительно слабые хвостовую балку и носовую часть. Это не доставляет никаких проблем, если вы худо-бедно умеете сажать планер, но вот сильного удара носом о землю модель может и не выдержать.

Характеристики

Основные характеристики планера таковы:

Требуемые для изготовления материалы:

• Бальза 6х100х1000 мм, 2 листа
• Бальза 3 х100х1000 мм, 2 листа
• Бальза 2 х100х1000 мм, 1 лист
• Бальза 1.5 х100х1000 мм, 4 листа
• Дюралюминиевая пластина 300х15х2 мм
• Небольшие отрезки фанеры толщиной 2 мм - примерно 150х250 мм.
• Густой и жидкий циакрин - по 25 мл. Тридцатиминутная эпоксидная смола.
• Пленка для обтяжки модели - 2 рулона.
• Небольшие куски 8 и 15-мм бальзы - примерно 100х100 мм.
• Кусочки текстолита толщиной 1 и 2 мм - 50х50 мм вполне хватит.

Изготовление планера занимает менее двух недель.

Конструкция модели весьма проста и технологична. Наиболее сложные и ответственные узлы - это крепление консолей к фюзеляжу и качалка цельноповоротного стабилизатора - потребуют максимума аккуратности и внимания при постройке модели. Внимательно изучите конструкцию планера и технологию сборки, прежде чем приступать к его сооружению - потом не будете терять время на переделки.

Описание модели рассчитано на моделистов, уже имеющих элементарные навыки постройки радиоуправляемых моделей. Поэтому постоянные напоминания "проверьте отсутствие перекосов", "аккуратно сделайте [то-то]" из текста исключены. Аккуратность и постоянный контроль - вещи сами собой разумеющиеся.

Изготовление

Обратите внимание, что если в тексте не указано иное, то во всех бальзовых деталях волокна расположены вдоль более длинной стороны детали.

Фюзеляж и хвостовое оперение

Постройку планера начнем с фюзеляжа. Он имеет квадратное сечение; изготавливается из бальзы толщиной 3 мм.

Взгляните на чертеж. Фюзеляж образован четырьмя пластинами бальзы толщиной 3 мм - это две стенки 1, а также верхняя 2 и нижняя 3 крышки. Все шпангоуты 4-8, кроме шпангоута 7 , изготовлены из бальзы толщиной 3 мм.

Вырезав все необходимые детали, повозимся с изготовлением шпангоута 7 из трех- или четырехмиллиметровой фанеры. После этого, установив шпангоуты на чертеже, застеленном прозрачной пленкой, приклеиваем к ним стенки. Сняв получившуюся коробку с чертежа, приклеим нижнюю крышку фюзеляжа, а затем уложим боудены 9 управления рулем высоты и рулем направления (а при желании - и трубочку для прокладки антенны).

Займемся носовой частью фюзеляжа. Носовую бобышку 10 наберем из обрезков толстой бальзы, съемный фонарь - из бальзы толщиной 3 (стенки 11) и 6 (верхняя часть 12) миллиметров. Аппаратуру управления пока не монтируем. Единственное, что нужно сделать - это примерить ее по месту. При необходимости можете удалить шпангоут 6, являющийся скорее технологическим, нежели силовым элементом.

Переходим к средней части фюзеляжа, к которой крепится крыло. Нам предстоит изготовить фанерную коробку 13, увязывающую воедино лонжерон крыла, собственно фюзеляж и буксировочный крючок. Детали коробки изображены на отдельном эскизе. Она состоит из двух стенок 13.1 и дна, представленного переклеем из деталей 13.2 и 13.3. Запасаемся двухмиллиметровой фанерой, парой пилок для лобзика - и начинаем.

Собрав коробку "всухую", подгоняем ее к внутренней части фюзеляжа, и затем вклеиваем. Пропилы под соединительную направляющую консолей сделаем позднее, по месту. По месту же делаются и прочие отверстия в коробке.

После монтажа коробки можно приклеить верхнюю крышку фюзеляжа 2.

Начинается один из самых сложных этапов сборки фюзеляжа - изготовление, подгонка и монтаж киля и качалки стабилизатора.

Как видим из чертежа, киль (он совсем небольшой, поскольку остальное является рулем направления) образован рамкой из передней 14, задней 16 и верхней 15 кромок, выполненных из двухмиллиметровой бальзы и вклеенных между боковинами фюзеляжа.

В рамке монтируется качалка стабилизатора 17, и затем к рамке же приклеивается боковая зашивка - стенки киля 18 из бальзы толщиной 3 мм.

Съемные половинки стабилизатора крепятся на силовой штырь 19 из стальной проволоки диаметром 3 мм, и приводятся в движение коротким штырьком 20 (стальная проволока 2 мм), вклеенным в переднюю часть качалки. Качалка изготовлена из текстолита толщиной 2 мм, или из фанеры такой же толщины. Между качалкой и стенками киля устанавливаются тонкие шайбы, одетые на силовой штырь.

С виду все просто - вырезаем все детали и собираем воедино. Будьте крайне внимательны!!! После того, как собрана рамка, образующая киль, и с одной стороны к ней приклеена зашивка, вы начнете устанавливать качалку руля высоты, подсоедините к ней боуден и приготовитесь приклеить стенку киля с другой стороны.

Вот тут-то вас и ждет главная засада: если хотя бы капля циакрина попадет на качалку, которая без больших зазоров установлена между стенками киля - пиши пропало. Качалка присохнет к стенке намертво, и сборку киля придется повторять заново. Особенно аккуратным следует быть при проклеивании силового трехмиллиметрового стального штыря - по нему циакрин очень легко может попасть внутрь киля. Пользуйтесь густым клеем.

Не забудьте после сборки киля приклеить текстолитовые накладки 21, фиксирующие силовой штырь от перекоса.

В заключение установим форкиль 22 и вышкурим фюзеляж.

Сборка руля направления и стабилизатора настолько проста, что не представляет никаких сложностей. Отмечу лишь, что отверстия для силового штыря в половинках стабилизатора после сверления пропитываются жидким циакрином, а затем сверлятся повторно.

Обратите внимание, что передние части рулей выполнены из цельных кусков бальзы (8 мм толщиной на руле направления и 6 мм толщиной на стабилизаторе). Это существенно упрощает процесс сборки модели, а вот излишней массы не добавляет, ибо, как уже говорилось, планер и без этого слишком легок.

Собрав и спрофилировав рули, "вчерне" навесим их на свои места и проверим легкость хода. Все хорошо? Тогда снимем их, уберем подальше и перейдем к крылу.

Крыло

Конструкция крыла настолько стандартна, что не должна вызывать вообще никаких вопросов. Это наборный бальзовый каркас с лобиком 8, зашитым бальзой толщиной 1.5…2 мм, нервюры 1-7 из двухмиллиметровой бальзы с полками из бальзы толщиной 1.5…2 мм, и широкая задняя кромка 11 (бальза 6х25). Лонжероны 9 - сосновые рейки сечением 6х3 мм, между ними монтируется стенка из бальзы 10 толщиной 1.5…2 мм.

Следует заметить, что лонжерон, в общем-то, окажется хлипковат для такого размаха - в случае, если придется затягивать планер на лебедке. Для ручной затяжки его прочность вполне достаточна.

Мне же, во избежание "дров", пришлось приклеить полоски углеткани на наружную сторону каждой из полок лонжерона. После такого усовершенствования планер позволил затягивать себя на современной лебедке для планеров класса F3B. Консоли, конечно же, изгибаются, но нагрузку держат. Пока держат, по крайней мере…

Сборка крыла начинается с изготовления нервюр. Нервюры центроплана обрабатываются в "пакете" или "пачке". Делается это так: изготовим два шаблона нервюр из фанеры толщиной 2…3 мм, вырежем заготовки нервюр и соберем этот пакет воедино с помощью шпилек с резьбой М2, поместив шаблоны по краям пакета. После обработки такое решение обеспечит одинаковый профиль по всему размаху центроплана. На чертеже центропланные нервюры имеют номер "1", а нервюры ушей пронумерованы с "2" до "7".

С нервюрами "ушей" поступим по-другому. Распечатав их на лазерном принтере с максимальным контрастом, приложим распечатку к листу бальзы, из которого будем резать нервюры. После этого разогретым "на полную" утюгом прогладим распечатку, и изображения нервюр будут перенесены на бальзу. Не забудьте только, что бумагу нужно класть изображением на бальзу, а саму бальзу лучше сначала отшлифовать мелкой шкуркой. Теперь можем заняться вырезанием отпечатанных деталей. Заодно подготовьте детали зашивки лобика 8 и центропланной части 12, нарежьте полосочки бальзы для полок нервюр 14, подготовьте заготовки передних кромок 13 и стенок лонжерона 10, спрофилируйте задние кромки 11. Обратите внимание, что стенки лонжерона 10 имеют отличное от других деталей направление волокон древесины - вдоль коротких сторон. По окончании подготовки можем заняться сборкой крыла, не отвлекаясь на изготовление требуемых деталей.

Сначала делаем центропланные части. Крепим нижнюю полку лонжерона на чертеж, устанавливаем на нее нервюры и устанавливаем верхнюю полку лонжерона. Затем приклеиваем стенки лонжерона из трехмиллиметровой бальзы 15, расположенные в корневой части крыла. После этого обматываем нитками получившуюся коробку. Промажем нитки клеем.

Аналогичную операцию проведем с другой стороны консоли - там, где будет крепиться "ухо". Только стенки в этом случае будут из двухмиллиметровой бальзы. Приклеив бальзовые стенки лонжерона, обмотаем получившуюся коробку. В дальнейшем в нее войдет направляющая крепления "уха"

Обратите внимание, что корневая нервюра, примыкающая к центроплану, устанавливается не перпендикулярно лонжерону и кромкам, а под небольшим углом.

Следующий этап - приклеивание задней кромки. Излишне говорить, что эта операция, как, впрочем, и следующая, также проводится на стапеле.

Собираем переднюю часть крыла. Порядок таков: нижняя зашивка, затем верхняя, затем стенка лонжерона из бальзы толщиной 1.5 или 2 мм. Сняв получившуюся консоль со стапеля, приклеиваем переднюю кромку 13. Обратите внимание, как резко возрастает прочность крыла на крутку после "замыкания" лобика.

Заключительный этап сборки центроплана - приклеивание полок нервюр и бальзовой зашивки корневой части крыла (три центральные нервюры).

Сборка "уха" полностью аналогична сборке центроплана и потому не описана. Единственное, что стоит заметить - нервюра, примыкающая к центроплану, установлена не вертикально относительно плоскости крыла, а под углом в 6 градусов - чтобы не было зазора между "ухом" и центропланом. Корневую часть лонжерона "уха" опять-таки обматываем нитками с клеем.

Теперь возьмем в руки узкий длинный нож и надфиль. Нам предстоит выполнить отверстия для направляющих центроплана 15 и "уха"16 в коробках, образованных лонжероном и его стенками - два в центроплане и одно - в "ухе". Прорезав бальзовые торцевые нервюры, надфилем выравниваем внутреннюю поверхность коробок. "Ухо" с центропланом пока не склеиваем. Полностью аналогично собираем вторую консоль и переходим к изготовлению направляющих.

Центропланная направляющая несет всю нагрузку, прилагаемую леером к модели при затяжке. Поэтому в ее основе - полоса дюралюминия толщиной 2…3 мм. Она обрабатывается так, чтобы без усилий и люфтов входить в коробку, предназначенную для нее. После этого к ней тридцатиминутной смолой приклеивается аналогичная по форме фанерная накладка, одна или две - это зависит от толщины использованного дюраля и фанеры. Готовая направляющая обрабатывается так, чтобы обе консоли надевались на нее с небольшим усилием.

Направляющие, предназначенные для крепления "ушей" к центропланным частям крыла, делаются из трех кусочков двухмиллиметровой фанеры, склеенных вместе - для получения суммарной толщины 6 мм. После того, как вы изготовите направляющие для "ушей", "уши" можно приклеивать к центропланным частям. Лучше всего для этого использовать эпоксидную смолу.

Осталось лишь вклеить "языки" 17 и штыри фиксации консолей 18. Для "языков" используется двухмиллиметровая фанера, для штырьков - бук, береза или тонкостенная алюминиевая или стальная трубка.

Вот, собственно, и все. Осталось лишь вырезать в центропланной части фюзеляжа окна для направляющей, "языков" и просверлить отверстия для штырей фиксации крыла. Имейте в виду, что здесь надо контролировать как отсутствие взаимных перекосов между крылом и стабилизатором, так и идентичность установочных углов левой и правой консолей. Поэтому делайте все не спеша и тщательно производите измерения. Подумайте: может быть, есть удобная для вас технология, позволяющая избежать возможных огрехов при вырезании окон?

Финальные операции

Теперь следует сделать крышку центропланного отсека фюзеляжа 23. Она делается из бальзы или фанеры. Способ ее крепления произволен, важно лишь, чтобы она была съемной и прочно фиксировалась на своем месте. После того, как крышка сделана, сверлим отверстие диаметром 3 мм в ней и соединительных языках. Шпилька диаметром 3 мм, вставленная потом в эти отверстия, не позволит консолям разъезжаться при нагрузках.

Для повышения прочности фюзеляжа в месте крепления направляющей крыла нам придется изготовить еще один конструктивный элемент 24, образованный четырьмя распорками внутри фюзеляжа, выполненными из трехмиллиметровой фанеры. Вставив направляющую 15 в приготовленные для нее отверстия, приклеим эти распорки вплотную к ней. Получили некий "канал" для направляющей. Он не даст ей слишком свободно ходить в отверстиях и одновременно добавит жесткости фюзеляжу. Пятый кусочек "трешки" вклеим примерно на 100 мм ближе к хвосту. Получилось, что бальзовый фюзеляж в центропланной части усилен замкнутой коробкой из фанеры. Эта схема полностью оправдала себя на практике.

Теперь самое время приклеить и обработать законцовки "ушей" 19. После этого можно заняться балансировкой модели, и проверить, не перевешивает ли одна из консолей.

Обтяжка планера не слишком сложна. Если вы занимаетесь этим впервые, прочитайте инструкцию по использованию пленки. В ней, как правило, детально рассказано, как использовать именно эту пленку.

Монтаж аппаратуры радиоуправления особых сложностей вызвать не должен - просто посмотрите на фотографии.

Не забудьте, что стабилизатор на модели цельноповоротный. Отклонения его в каждую сторону должны составлять 5…6 градусов. И даже при таких расходах он может оказаться слишком эффективным, а модель - "дерганой".

Углы отклонения руля направления должны составлять 15…20 градусов. Щель между рулем направления и килем желательно заклеить скотчем. Это немного повысит эффективность руля.

Буксировочный крючок 25 изготовлен из дюралюминиевого уголка. Место монтажа его указано на чертеже.

Из пластин свинца толщиной около 3 мм нарежем грузиков - по форме они должны повторять центропланный отсек фюзеляжа. Суммарная масса "грузила" должна составлять минимум 150 грамм, а лучше - 200…300. Оперируя количеством пластин в фюзеляже, вы сможете настроить модель под разные погодные условия.

Не забудьте отцентровать модель. Расположение ЦТ на лонжероне будет являться оптимальным для первых (и не только) полетов.

Описанный здесь планер изготавливался без элеронов. Если вам кажется, что вы жить без них не сможете - поставьте их. Если не кажется - не морочьте себе голову, рулем направления модель управляется вполне нормально.

Тем не менее, на чертеже указан примерный размер элеронов. Крепеж рулевых машинок элеронов вы можете продумать сами. Конечно, с точки зрения аэродинамики и эстетики лучше всего использовать минимашинки.

Полеты

Испытания

Если вы собрали модель без перекосов, то особых проблем с испытаниями не будет. Выбрав день с ровным несильным ветром, отправьтесь на поле с густой травой. Собрав модель и проверив работу всех рулей, разбегитесь и выпустите планер против ветра под небольшим углом снижения или горизонтально. Модель должна лететь прямо и отзываться даже на небольшие отклонения руля направления и руля высоты. Правильно настроенный планер пролетает минимум 50 метров после несильного броска с руки.

Старт на леере

Готовясь к старту с леера, не забудьте о блоке. Планер достаточно скоростной, и в слабый ветер могут появиться проблемы с недостатком скорости затягивающего, даже при затяжке с блоком.

Диаметр леера может быть 1.0…1.5 мм, длина - 150 метров. Предпочтительнее разместить на его конце парашютик, а не флажок - в этом случае ветер будет подтаскивать леер обратно к старту, уменьшая дистанцию, пробегаемую вами или вашим помощником в поисках конца леера.

Проверив функционирование аппаратуры, прицепите модель к лееру. Дав вашему помощнику команду начинать движение, держите планер, пока хватает сил. Помощник тем временем должен продолжать бег, растягивая леер. Отпустите планер. В начальный момент взлета руль высоты должен быть в нейтрали. Когда планер наберет метров 20..30 высоты, можете потихоньку начинать брать ручку "на себя". Не берите слишком много, иначе планер сойдет с леера раньше времени. Когда модель наберет максимальную высоту, энергично дайте рулей вниз, вводя модель в пикирование, а затем - на себя. Это так называемый "динамостарт". При определенной практике вы поймете, что он позволяет набрать еще несколько десятков метров высоты.

Полет и посадка

Имейте в виду, что при резкой даче руля направления в какую-либо сторону планер склонен к некоторой курсовой раскачке. Это явление вредно тем, что слегка притормаживает модель. Старайтесь перемещать ручку руля направления небольшими плавными движениями.

Если погода практически штилевая, планер можно не догружать. Если же вы испытываете проблемы с полетом против ветра или с входом в термик, догрузите модель на 100-150 грамм. Затем можно подобрать массу балласта более точно.

Посадка, как правило, не доставляет хлопот. Если вы построили планер без элеронов, старайтесь не делать больших кренов низко над землей, ибо модель с запозданием реагирует на отклонение руля направления.

Что любопытно, догрузка практически не влияет на способность модели к парению. Догруженный планер хорошо держится даже в относительно слабых восходящих потоках. Наибольшее время полета в термиках, достигнутое за время эксплуатации модели - 22 мин 30 сек.

И та же самая догрузка просто необходима для полета в динамических потоках. Например, для нормального полета в "динаме" в Коктебеле, планер пришлось загрузить максимально - на 350 грамм. Только после этого он обрел способность нормально двигаться против ветра и развивать потрясающие скорости в динамическом потоке.

Заключение

За прошедший сезон модель показала себя как неплохой планер для любителей. Однако это не значит, что она совсем лишена недостатков. Среди них:

• слишком толстый профиль. Было бы интересно попробовать использовать на этом планере Е387 или нечто подобное.
• отсутствие развитой механизации крыла. Строго говоря, изначально планер содержал и элероны и интерцепторы, но с целью упрощения конструкции и развития навыков точной посадки от них решено было отказаться.

Тем не менее, в остальном планер проработан "на отлично".

В настоящее время в процессе постройки находится электропланер на основе описанной модели. Различия в уменьшенной хорде крыла, измененном профиле, наличии элеронов и закрылков, стеклопластиковом фюзеляже, да и во многом другом. Сохранена лишь общая геометрия прототипа, и то не везде. Впрочем, будущая модель - тема отдельной статьи…

Цель. Сформировать устойчивые навыки по моделированию авиационной техники и изготовить схематические модели планеров.

Методические рекомендации. На занятиях по этой теме учащиеся должны глубже усвоить понятия о принципах полета и овладеть приемами изготовления, регулирования и запуска схематических моделей. На данную тему рекомендуется отвести 34 ч и изучать ее в таком порядке: 1) назначение и типы планеров; 2) составление эскизов схематической модели планера, чертежей отдельных деталей; 3) изготовление модели планера. Каждое занятие целесообразно проводить так: 10-15 мин - сообщение теоретического материала, относящегося к выполнению задания, остальное время - практическая работа. При подобном построении занятий кружковцы лучше усвоят теоретические сведения, поскольку они будут закреплены практически. Так, рассказать о способах регулирования модели планера необходимо после того, как все кружковцы изготовят схематические модели. А понятия о планирующих и парящих полетах учащиеся хорошо усвоят только тогда, когда увидят свои модели в полете.

На первом занятии руководитель во вводной беседе дает определение планера, объясняет, как он летает и из каких частей состоит. Затем, демонстрируя готовую схематическую модель планера, называет ее основные части и рассказывает об их назначении. Затем он указывает, какую модель взять за образец, поясняет, почему надо делать модели одного типа, но с незначительными изменениями. В заключение можно приступить к выполнению эскизов и рабочих чертежей деталей изготовляемых моделей.

Следует иметь в виду, что выполнить чертеж за 1-2 занятия учащиеся V-VI классов не сумеют. В то же время отодвигать работу над моделью на 4-5 занятий нецелесообразно: нельзя не считаться со стремлением кружковцев больше пилить, строгать, клеить и т. д. Поэтому второе и последующие занятия желательно проводить так: краткая беседа, работа над эскизами и чертежами, заготовка реек для фюзеляжа, кромок крыльев и стабилизатора и т. д. Благодаря такому чередованию интерес кружковцев к занятиям не снизится. К завершению работы над эскизами, чертежами будут подготовлены рейки, и учащиеся сразу смогут приступить к изготовлению деталей моделей. Не следует препятствовать и выполнению подготовленными кружковцами чертежей дома. Но на каждое занятие они должны приносить их руководителю для контроля.

Для ознакомления с натуральными планерами желательно совершить экскурсию на аэродром (там, где возможно).

Завершают занятия соревнованиями на продолжительность полета изготовленных моделей.

На теоретической части занятий целесообразно сообщить следующие сведения. Планер - один из видов летательных аппаратов тяжелее воздуха. Планер внешне напоминает птицу, летящую с неподвижно распростертыми крыльями. Думая о летании по воздуху, люди не представляли себе иного полета, чем на аппарате с взмахивающими крыльями, приводимыми в движение мускульной силой. Этот принцип полета использовал и Леонардо да Винчи, который разработал схемы летательных аппаратов с машущими крыльями. Однако в дальнейшем стало понятно, что для подражания машущему полету птиц недостаточно мускульной силы человека. Заметив, что птица часто летает и без взмахов - парит в воздухе с неподвижными крыльями, изобретатели пошли по пути создания планеров.

Планер не имеет двигателя и воздушного винта, подъемная сила создается крылом во время полета. Крепят крыло посредством центроплана к фюзеляжу. На консолях крыла устроены элероны - рули поперечного управления.

К фюзеляжу, кроме крыла, крепят оперение: стабилизатор с рулем высоты и киль с рулем направления. Рули высоты подвижные, могут отклоняться вверх и вниз, давая возможность планеру маневрировать по высоте; руль направления позволяет менять направление полета.

Кабина пилота обычно расположена в передней части фюзеляжа. В ней находятся ручка и педали управления, а также приборы контроля полета.

Планер взлетает и совершает посадку на специальной лыже или одноколесном шасси.

Запускают планер при помощи амортизатора или моторной лебедки. Более совершенный способ - буксирование планера самолетом. Самолет тянет планер, соединенный с ним тросом; достигнув заданной высоты, планер отцепляется и переходит в свободный полет. Иногда, если самолет обладает необходимой мощностью, он буксирует два-три и более планеров.

Одним из первых русских планеристов был студент МВТУ А. Н. Туполев, впоследствии академик, трижды Герой Социалистического Труда, Генеральный конструктор самолетов.

С 1923 г. под Феодосией (ныне поселок Планерское) стали проводить Всесоюзные слеты планеристов. На седьмом планерном слете в 1930 г. летчик В. Д. Степанчонок впервые выполнил "мертвую петлю" на планере. Этот планер СК-3 "Красная звезда" создал С. П. Королев - будущий конструктор ракетно-космической техники.

Планеризм не только один из видов авиационного спорта, но и средство подготовки летчиков. Многие выдающиеся летчики начинали свой путь в авиации с полетов на планере. Советские спортсмены-планеристы не раз выходили победителями многих международных соревнований.

Схематическая модель планера. Эта летающая модель воспроизводит лишь схему основных частей планера, не копируя его внешне. Она состоит из следующих основных частей (рис. 19).

К рейке-фюзеляжу 1 с грузом крепят крыло и оперение.

Крыло 2 - несущая поверхность, создающая подъемную силу; состоит из передней и задней кромок и нервюр.

Стабилизатор 3 - горизонтальное оперение, обеспечивающее горизонтальную (продольную) устойчивость модели.

Киль 4 - вертикальное оперение, обеспечивающее вертикальную (поперечную) устойчивость.

Вспомогательные части модели - стойки, кабанчик, крючок - служат для запуска модели.

Крыло, стабилизатор и киль обтягивают папиросной или микалентной бумагой.

Конструирование модели планера на практических занятиях включает:

• выбор схемы и определение основных размеров модели;
• определение массы частей модели, нагрузки на единицу несущей поверхности;
• выполнение эскизов и рабочих чертежей;
• разработку и изготовление модели.

Модель должна быть прочной и жесткой. Рекомендуется простой способ конструирования схематической модели планера. Он заключается в определении основных размеров модели в зависимости от размаха крыла. В процессе конструирования допустимы отклонения не более 5-10%.

В авиамоделизме приняты следующие обозначения характерных размеров:

• l - размах крыла;
• b - длина наибольшей хорды крыла;
• S кp - площадь крыла;
• l ст - размах стабилизатора;
• b ст - длина хорды стабилизатора;
• S ст - площадь стабилизатора;
• S к - площадь киля;
• L ф - длина фюзеляжа;
• L ст - плечо стабилизатора;
• Ц Т - центр тяжести.

На рисунке 19 указана зависимость размеров модели от размаха крыла (l = 700-800 мм).

Форма крыла, стабилизатора, киля, конфигурация грузиков могут быть различны.

Определив основные размеры модели и выбрав форму основных частей, составляют эскизы, рабочие чертежи деталей.

Ввиду того что черчение изучают в VII классе, руководителю следует на одном из занятий рассказать об основных требованиях, предъявляемых к чертежу, и способах его выполнения.

Обычно эскиз модели выполняют в масштабе 1:5, 1:10, а в натуральную величину чертят ее отдельные части. Сначала вычерчивают каркас крыла (готовое крыло без обтяжки), состоящий из передней и задней кромок, двух концевых закруглений и нервюр - планок, скрепляющих переднюю и заднюю кромки. Это вид крыла в плане (вид сверху). Немного ниже следует начертить вид крыла спереди, по нему сверяют угол поперечного V. Сбоку выполняют профиль нервюры (при постоянной ширине крыла профили одинаковы).

В нижней части листа размещают чертежи стабилизатора, киля, носовой части, фюзеляжа и планки (кабанчика). При помощи кабанчика крыло крепят к фюзеляжу. Для создания угла атаки переднюю кромку крыла присоединяют к большему выступу на планке.

Изготовление модели планера (рис. 20) рекомендуется начать с фюзеляжа, состоящего из рейки 4 длиной 830 мм, сечением 9X8 мм, постепенно уменьшающимся к хвостовой части, и груза 1. Рейку выбирают прямую, без сучков и заусенцев. Груз делают из дощечки толщиной 8 мм и обрабатывают по форме соответственно чертежу, В верхней части груза вырезают уступ для крепления переднего конца рейки. Соединяемые поверхности смазывают клеем, накладывают одну на другую и закрепляют.

Кромки и лонжерон крыла 3 выполняют из реек длиной 500 мм, сечением 5X4 мм. Концевые закругления делают из бамбуковых реек сечением 2 X 1,5 мм. Их изгибают с помощью паяльника мощностью 90 Вт, постоянно сверяя форму с чертежом.

Концы кромок и закруглений для придания угла V соединяют "на ус", для чего срезают их, как показано на рисунке 20, 1. Соединяемые поверхности смазывают клеем и туго обматывают нитками. Нервюры - из сосновых или липовых реек сечением 2 X 1,5 мм. Места для установки нервюр точно размечают по чертежу. Концы нервюр заостряют лопаточкой, на внутренней стороне кромок крыла острием ножа делают небольшие щели (прорези), куда и вставляют смазанные клеем концы нервюр.

Правильность сборки крыла проверяют, накладывая его на чертеж после каждой операции (крепление закруглений, установка нервюр). Необходимо также контролировать, не выступают ли нервюры. Обнаруженные неисправности устраняют.

Кабанчик 2 изготовляют из соснового бруска толщиной 8 мм и длиной 190 мм. Высота переднего выступа стойки для кромки 15 мм, заднего 8 мм, средней части кабанчика 5 мм. Под обоими выступами вырезают небольшие углубления для удобства обвязывания ниткой при креплении кромок крыла. Установив каркас крыла на кабанчик проверяют равновесие, не тяжелее ли одна половина крыла другой.

Стабилизатор 6 изготовляют так же, как и крыло, но с прямыми (без угла V) кромками. Крепят стабилизатор в хвостовой части рейки фюзеляжа, делая в нем небольшие углубления для кромок.

Киль 6 - из бамбуковой рейки сечением 2,5 X 1,5 мм. Изготавливают его так же, как и закругления: вымачивают и гнут над пламенем горелки. Концы заостряют и вставляют в прорезь фюзеляжа.

Сверив все детали с чертежом, приступают к обтяжке крыла и оперения. Для этого необходимы клей и папиросная бумага. Крыло и стабилизатор обтягивают только сверху, причем крыло - по частям: сначала центроплан, потом концевые закругления Полосы бумаги заготавливают на 40-50 мм шире крыла. Кисточкой наносят клеи на кромки и нервюры. Один конец бумажной полосы накладывают на одну сторону, удерживая на месте, другой натягивают и плотно обжимают по кромкам и нервюрам. После высыхания клея излишки бумаги, выступающие за кромки, счищают шлифовальной шкуркой.

Модель собирают, проверяют правильность и прочность крепления крыла.

Передвигая крыло вперед или назад по фюзеляжу, находят нужное положение центра тяжести модели (1/3 часть хорды крыла от задней кромки). Другой способ центровки модели - загрузка носовой части фюзеляжа. После этого к фюзеляжу на расстоянии 20 мм впереди центра тяжести прикрепляют нитками с клеем стартовый крючок 7, выгнутый из стальной проволоки диаметром 1,0-2 мм.

Регулировочные запуски желательно проводить на ровном открытом поле в безветренную погоду. Первые запуски проводят так. Берут модель правой рукой за фюзеляж под крылом, поднимают над головой и выпускают мягким толчком, несколько наклоняя вниз. Если модель взмывает вверх, передвигают крыло назад или загружают носовую часть. При резком снижении (пикировании) модели перемещают крыло вперед. Так добиваются плавного снижения модели - планирования на расстоянии 15-20 м.

Если модель поворачивает вправо или влево, ее "удерживают" на курсе, устраняя перекосы крыла или киля. Иногда модель отклоняется от прямолинейного полета из-за разной массы консолей крыла.

Добившись хорошего планирования модели с рук, приступают к запускам на леере. Крючок для затяжки должен находиться на 15-20 мм впереди центра тяжести модели. Для запуска берут леер длиной 15-20 м. На одном его конце закрепляют проволочное кольцо и флажок из яркой ткани для сигнализации сброса кольца с крючка модели. Запускать планер надо вдвоем. Один (запускающий) держит свободный конец леера, другой (сдающий) - модель с надетым на крючок кольцом леера. Сдающий держит модель над головой, немного подняв ее нос; леер должен быть натянут. Запускающий подает команду "Пускай!", после чего сдающий плавным движением выпускает модель из рук, а запускающий бежит с леером против ветра. Скорость движения запускающего должна соответствовать скорости ветра. Этого достигают тренировкой. Когда модель достигнет высоты, равной длине леера (будет над головой), надо слегка ослабить натяжение последнего и сбросить его (движением вверх и назад). Кольцо леера соскочит с крючка модели, и она перейдет в свободный полет.

Если модель невозможно запустить на полную длину леера, необходимо передвинуть крючок назад. Если модель после выпуска сдающим взмывает, крючок следует передвинуть вперед.

Уязвимым местом многих схематических моделей является крыло: оно разрушается при неумелой затяжке на леере, особенно в ветреную погоду. Интересна модель планера, разработанная авиамоделистами из Ульяновска (рис. 21). Прочность крыла достигается установкой двух дополнительных реек, которые одновременно являются и раскосами центроплана. Крыло собирают, как обычное V-образное, но без нервюр на центроплане. В центральной части устанавливают две рейки длиной 550 мм и сечением 4X3 мм, после чего вклеивают нервюры сечением 2,5 X 1,5 мм из сосны или фанеры. Закругления - из бамбука; кабанчик - из пластины толщиной 8 мм и длиной 180 мм.

Стабилизатор и киль - из сосновых реек сечением 3X2 мм. Фюзеляж изготавливают из сосновой рейки сечением 8X7 мм, груз вырезают из липовой (сосновой) пластины толщиной 8 мм. Буксировочный (стартовый) крючок выгибают из проволоки ОВС диаметром 1,5 мм и привязывают к фюзеляжу нитками с клеем.

Обтяжку крыла, стабилизатора и киля выполняют цветной папиросной бумагой.

Соревнования по моделям планеров. Заключительный этап работы по данной теме - участие членов кружка в соревнованиях. Начиная с кружковых состязаний учащихся следует приучать к выступлению по официальным правилам.

Схематические модели планеров запускают на леере не длиннее 50 м. Продолжительность полета модели в туре 2 мин, число туров 3-5. Это указывают в положении о соревнованиях. Старт моделей - с рук. Авиамоделист, показавший лучший результат по сумме пяти полетов, становится победителем. Если два участника наберут равное число очков (1 с соответствует 1 очку), между ними проводят дополнительный тур для определения победителя.

Планер имеет плавные закругления крыла, стабилизатора и киля (рис. 1). Такая форма повышает летные качества модели. Кроме того, все соединения деталей выполнены на клею, без применения металлических уголков. Благодаря этому планер получается очень легкий, что улучшает его летные качества.

И наконец, крыло этой модели приподнято над рейкой-фюзеляжем и крепится с помощью проволочных стоек. Такое устройство повышает устойчивость модели в полете.

Работа над моделью.

Работу над моделью начнем с вычерчивания рабочих чертежей.
Фюзеляж модели состоит из рейки длиной 700 мм и сечением в носовой части 10X6, а в хвостовой 7X5 мм. Для грузика нужна дощечка толщиной 8—10 и шириной 60 мм из сосны или липы.

Грузик вырежем ножом и обработаем его торцы напильником и шкуркой. В уступ в верхней части грузика войдет передний конец рейки.
Теперь приступим к изготовлению крыла. Обе его кромки должны быть длиной 680 и сечением 4X4 мм. Два концевых закругления для крыла сделаем из алюминиевой проволоки диаметром 2 мм или из сосновых реек длиной 250 мм и сечением 4X4 мм.

Рейки перед изгибанием вымочим в горячей воде в течение 15—20 мин. Формой для изготовления плавных закруглений могут служить стеклянные либо жестяные банки или бутылки нужного дна-метра. В нашей модели формы для крыла должны иметь диаметр 110 мм, а для стабилизатора и киля —85 мм. Распарив рейки., каждую из них плотно обогнем вокруг банки и концы свяжем между собой резинкой или ниткой. Изогнув таким образом нужное количество реек, оставим их для просушки (рис.2 а).

Рис. 2 Изготовление крыла. а - получение закруглений; б - соединение "на ус"

Закругление можно сделать и другим способом. Начертим на отдельном листе бумаги закругление и поместим этот чертеж на доску. По контуру закругления вобьём гвоздики. Привязав распаренную рейку к одному из гвоздиков, начнем осторожно изгибать её. Конци реек свяжем между собой резинкой или ниткой и оставим до полного высыхания.

Концы закруглений соеденим с кромками "на ус". Для этого срежем соединяемые концы на расстоянии 30 мм от каждого из них, как показано на рис 2, б, и тщательно подгоним их друг к другу, так чтобы между ними не было просвета. Место соединений помжем клем, аккуратно обмотаем ниткой и сверху еще раз промажем клеем. Следует иметь в виду, что чем длиннее соединение "на ус", тем оно прочнее.

Нервюры для крыла изогнем на станочке. Места их установки точно разметим согласно чертежу. Крыло после каждой операции (установки закруглений нервюр) будем накладывать на чертеж, чтобы убедится в прасильности сборки.

Затем посмотрим на крыло с торца и проверим, не выступает ли какия-либо нервюра над другой «горбом».

После того как клей в местах стыка нервюр с кромками просохнет, необходимо придать крылу угол поперечного V. Перед изгибанием середину кромок крыла размочим под краном струйкой горячей воды и нагреем место изгиба над огнем спиртовки, свечи или над паяльником.

Нагреваемую часть будем нередвигать над пламенем, так чтобы от перегрева рейка не сломалась. Изгибать рейку будем до тех пор, пока место нагрева будет оставаться горячим, и отпустим ее только после того, как оно остынет.

Угол поперечного V проверим, приложив крыло торцом к чертежу. Изогнув одну кромку, точно так же изогнем другую. Проверим, одинаков ли угол поперечного V у обеих кромок — он должен составлять 8° с каждой стороны.

Крепление крыла состоит из двух V-образных стоек (подкосов), изогнутых из стальной проволоки диаметром 0,75—1,0 мм и сосновой планочки длиной 140 мм и сечением 6Х3 мм. Размеры и форма подкосов показаны на рис. 3.

Рис. 3 Крепление крыла.

Подкосы крепятся к кромкам крыла нитками и клеем. Как видно из рисунка, передний подкос выше заднего. Вследствии этого образуется установочный угол крыла.

Стабилизатор изготовим из двух реек длиной по 400 мм, а киль - из одной такой рейки.

Рейки распарим и изогнем их, используя в качестве формы банку диаметромом 85 - 90 мм. Для того чтобы крепить стабтлизатор на рейке фузеляже, выстругаем планку длиной 110 мм и высотой 3 мм. Переднюю и заднюю кромки стабилизатора в центре привяжем нитками к этой планке.

Концы закругления киля заострим, в планке рядом с кромками стабилизатора сделаем проколы-гнезда и вставим в них заостренные концы киля (рис. 4).

А теперь можно приступить к обтяжке модели папиросной бумагой. Крыло и стабилизатор оклеим только сверху, а киль — с двух сторон.

Сборка модели.

Сборку модели начнем с оперения: стабилизатор наложим на задний конец рейки-фюзеляжа и обмотаем резинкой передний и задний концы соединительной планки вместе с рейкой.

Для запуска модели на леере изготовим из стальной проволоки два крючка и привяжем их нитками к рейке-фюзеляжу между передней кромкой крыла и центром тяжести модели. Первые запуски модели осуществим с переднего крючка.

Запуск модели.

Убедивишсь, что запуск проходит успешно, можно запускать модель и со второго крючка.
Следует иметь в виду, что в ветреную погоду лучше запускать модель с переднего крючка, а в тихую — с заднего.

Модель, которую мы предлагаем вам изготовить (фото 1), не будет точной копией настоящего планера, но модель, если вы ее правильно выполните, будет хорошо летать. Моделью сделанной по образцу данного планера был совершен рекорд 97 метров полета на ровном месте (измерялось по прямой линии от места взлета до посадки).

Модель планера очень проста по своей конструкции.

Фото1. Модель планера из бумаги.

Она состоит из трех частей: крыла, фюзеляжа и «подкосов» — стоек, поддерживающих крыло (фото 2).

Скачиваем развертки модели планера, распечатываем на принтере, наклеиваем на плотную бумагу (ватман, бумагу для черчения, рисования), аккуратно вырезаем, собираем и в полет (фото 2).

Фото 2. Планер из бумаги. Заготовки.

У этой модели крыло не имеет лонжерона и удерживается на месте стойками фюзеляжа и подкосами. Крыло делается из очень плотной бумаги. Благодаря креплению на многих стойках-подкосах крыло прогибаться не будет.

Хвостовое оперение модели — кили и стабилизатор — вырежьте не отдельно, а заодно с фюзеляжем. Груз для носовой части модели сложите из двух полосок бумаги. Для скрепления частей нужны только две шпильки.

Сборку модели начинайте с укладки полосок груза в носовую часть фюзеляжа. Не скрепляя груза, подставьте снизу к фюзеляжу подкосы.

Следите за тем, чтобы стойки подкосов поместились посредине стоек фюзеляжа. Только теперь носовую часть модели через подкосы, фюзеляж и груз в двух местах проколите насквозь (фото 3).

Фото 3. Планер из бумаги. Крепление груза шпильками.

В каждый прокол вставьте по одной шпильке, очень туго их затяните, концы подогните книзу и коротко подрежьте. Можно скрепить носовую часть и одним более широким проколом, в который одну за другой вставьте две шпильки со стороны прокола. На самом конце фюзеляжа помещаются кили. Их отгибать не надо. Перед килями находится стабилизатор. Его надо отогнуть с небольшим отрицательным углом т. е. так, чтобы линия отгиба имела небольшой наклон и задний конец стабилизатора был чуть приподнят.

Рис. 3 Крепление крыла на стойках фюзеляжа.

Регулировка и запуск планера из бумаги.

При регулировке прежде всего проверьте центровку модели, она должна быть на первой трети ширины крыла (рис. 1). Если груз легок и у модели задняя центровка, добавьте несколько полосок груза. Если центровка передняя и груз тяжел, срежьте часть груза.

Рис. 1 Проверка центровки бумажного планера.

Затем проверьте установку крыла и стабилизатора (см. рис. 2) и посмотрите, не искривлены ли фюзеляж и плоскости килей. Искривления фюзеляжа можно устранить, сдвигая с усилием склепанную носовую часть фюзеляжа.

Рис. 2

При запуске модель держите под крылом за фюзеляж. На первых запусках не следует направлять полет модели вверх. Если модель круто опускается носом, то чуть подогните вверх руль высоты. Если модель идет в стороны, то слегка, в другую сторону, отогните весь киль, т. е. обе его полоски вместе. Наклон модели в полете на один бок выравнивайте элеронами.

Добившись ровного, прямого полета модели, испытайте ее в сильных запусках на дальность и на высоту взлета. Можно изменить способ захвата модели при запуске. Бросок будет сильнее, если держать модель за кончик носовой части модели, перед заклепкой. Модель хорошо летает как на ровном месте, так и со склонов.

Проектирование летающих моделей планера, а. тем более самолета является ответственной и сложной задачей. Ответственной потому, что в полете ошибка конструктора может вызвать гибель или поломку модели, в которую было вложено много труда. Сложность же задачи заключается в том, что летающая модель имеет свои специфические особенности полета.

Кроме того, модель должна обладать хорошей устойчивостью, так как весь ее полет от взлета до посадки никем не управляется.

Но задача конструктора, который изготовил и запустил модель, добиться того, чтобы о«а не только держалась в воздухе, но и подчинялась определенным его желаниям, обладала хорошей устойчивостью и достаточной прочностью всех частей при возможно меньшем весе.

Если первые летающие модели строились на основании изобретательской интуиции, без точного знания сил и законов, которым подвержена модель, то в настоящее время теория и практика авиамоделизма дают возможность конструктору не только заранее знать летные свойства модели, но и те силы, которые действуют и на отдельные ее части и на всю модель в целом.

Как известно, силами, приложенными к модели, являются: сила тяги винта; сила веса и аэродинамическая сила, или сила сопротивления воздуха, получающаяся от действия последнего на движущуюся модель.

Величина, направление и точки приложения указанных выше сил зависят от многих факторов. Так, например, аэродинамическая сила зависит от формы и размеров отдельных частей модели и от ее скорости; сила тяги при данном моторе - от формы, диаметра и шага винта, а сила веса - от размеров и конструкции отдельных частей, а также от материала, из которого эти части изготовлены.

Управлять этими факторами в известных пределах может сам конструктор.

В настоящее время авиамодельная техника выдвинула ряд специфических требований к каждому классу и типу моделей. Задача руководителя кружка - добиться, чтобы юный авиамоделист-конструктор не слепо копировал хорошо летающие модели, а грамотно проектировал новые, свои модели, придерживаясь этих требований.

Руководитель кружка должен помнить, что для грамотного проектирования, а затем постройки летающей модели кружковцу нужно иметь понятие об основных аэродинамических силах - подъемной силе и лобовом сопротивлении - и о том, что требуется для их изменения в, ту или иную сторону.

Не менее важно для юных авиамоделистов при проектировании модели уяснить работу мотора и воздушного винта, без чего невозможно добиться наилучших результатов в использовании развиваемой мотором мощности, а винтом - тяги.

Наконец при проектировании и конструировании модели юному конструктору нужно уметь заранее определить ее будущий вес и точку приложения силы веса (центр тяжести) . Если этого не сделать, построенная модель не взлетит или окажется неустойчивой. Поэтому руководитель должен внимательно следить за работой авиамоделистов и вовремя внести соответствующие исправления.

Определение веса летающей модели потребует от конструктора умелого обращения со статистическим материалом.

Ни одна модель, как бы замечательно она ни была задумана, не будет хорошо летать, если ее сильно перетяжелить. Слишком легкие модели, так же как и очень тяжелые, летают плохо. Правда, на практике редко кто из авиамоделистов строит слишком легкие модели. Перетяжеляют же свои модели очень многие. Чаще всего это происходит у начинающих моделистов из-за того, что они не знают границ веса модели. Между тем выдержать заданный вес и определить необходимый вес очень просто.

Опытные авиамоделисты, проектируя и строя свои модели, стремятся максимально облегчить конструкцию модели, чтобы большая доля полетного веса приходилась на ре-зиномотор или бак с горючим. Поэтому, изготовляя модель, надо тщательно взвешивать ее части, стараясь при той же прочности сделать их более легкими.

В процессе работы допустимы небольшие отклонения, то-есть одна часть модели может быть сделана легче, а другая тяжелей. В общей же сумме Бес модели должен соответствовать процентному отношению, указанному в таблице.

Занятия по проектированию модели начинают с изыскания схемы и ее рациональных размеров. В настоящее время для каждого класса и типа моделей существуют установленные опытным путем некоторые наиболее выгодные соотношения размеров частей, их формы и компоновки.

Составляя проект летающих моделей, необходимо придерживаться определенного порядка. Это приучает юных техников к последовательности и плановости в работе. Вот в каком порядке осуществляется проектирование модели:

1. Выбор мотора, если это модель самолета.

2. Выбор схемы.

3. Выбор основных размеров.

4. Выбор наиболее выгодных аэродинамических форм и сечений.

5. Определение веса модели и ее частей.

6. Конструирование отдельных частей и их крепление.

7. Определение размеров и сечения деталей в зависимости от действующих на них

нагрузок.

8. Изготовление и компоновка макета модели.

9. Вычерчивание рабочего чертежа модели

Прежде чем авиамоделисты приступят к составлению эскизного проекта летающей модели, им необходимо четко и ясно указать на основные требования, которые предъявляются к будущим моделям, и объяснить, каким образом выполнить эти требования.

Основным условием при проектировании модели являются аэродинамические требования: наименьшее сопротивление формы профиля крыла, оперения, фюзеляжа, интерференции и пр.; получение наибольшего коэффициента подъемной силы, хорошая устойчивость модели на всех режимах полета.

Особенно важную роль при проектировании модели играют такие требования, как скороподъемность, дальность, продолжительность, скорость полета, скорость снижения и др. Именно эти требования и определяют основное назначение модели и ее тип.

Простейший способ определения наиболее выгодных размеров основан на зависимости отдельных параметров модели от одного главного - размаха крыла. Этим способом обычно пользуются руководители авиамодельных кружков, когда обучают моделистов проектировать и конструировать свои первые модели. Порядок проектирования может быть следующим:

1. Выбор размаха крыла и удлинения.

2. Выбор основных размеров модели.

3. Определение площадей: крыла, стабилизатора, киля, миделя фюзеляжа.

4. Выбор профиля крыла и оперения.

5. Определение веса модели и нагрузки.

6. Расчет воздушного винта.

7. "Выбор шасси и определение конструкции модели.

При работе с кружковцами руководитель должен учитывать, что указанные на схемах размеры являются средними. Поэтому во время проектирования, можно допускать небольшие - 10- 15% -отклонения как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения тех или иных рекомендуемых размеров.

Прежде чем приступить к определению размеров и составлению эскизного проекта летающей модели, необходимо определить схему модели. Наиболее распространенной схемой современных моделей является сво-бодяонесущий моноплан с верхним расположением крыла.

Но монопланная схема бывает и с низко расположенным крылом. Это должен учитывать руководитель кружка, так как юные авиамоделисты часто задумываются, какую же из них лучше выбрать. Руководитель должен разъяснить авиамоделистам преимущества той и другой схемы.

При верхнем расположении крыла достигается большая поперечная устойчивость модели, а также в некоторой степени улучшается и спиральная устойчивость.

Монопланная схема с верхним расположением крыла применяется для всех летающих моделей парящего и рейсового типа. Крыло, расположенное сверху фюзеляжа, проще сделать подвижным, оно упрощает конструкцию, регулирование модели, уменьшает ее вес и делает модель, более живучей.

Конструкции с низким и. средним расположением крыла более пригодны для скоростных моделей, летающих на корде или по прямой. Схема модели с низко расположенным крылом облегчает балансировку в продольном отношении, так как центр тяжести модели легче совместить с линией тяги винта. Для скоростной модели самолета это особенно важно, ибо улучшается ее продольная устойчивость.

Остановимся на некоторых основных вопросах проектирования летающих моделей.

Модель планера. Основным критерием в оценке хорошо летающей модели планера является минимальная скорость ее снижения. Такая модель обладает наибольшей возможностью парения даже в слабых восходящих потоках, а значит, может набрать большую высоту и покрыть значительное расстояние.

Минимальная скорость снижения модели, как известно, зависит от ее аэродинамического качества и скорости полета. Чем выше качество модели и меньше горизонтальная скорость полета, тем меньшей будет скорость ее снижения.

Скорость же полета зависит от нагрузки на несущую поверхность. Нагрузка в авиамоделизме измеряется в граммах на квадратного дециметр площади крыла, включая и площадь стабилизатора. В последние годы для уменьшения нагрузки стабилизатор модели стали делать несущим, то-есть его профиль делается или плоско-выпуклым или вогнуто-выпуклым и устанавливается под некоторым положительным углом атаки в 1-2°.

На качество крыла влияет его форма в плане. Лучшим крылом в плане считается элипсовидное, на практике же больше всего встречается прямоугольное крыло с закругленными концами и удлинением 8-10. Такое крыло наряду с хорошими аэродинамическими данными наиболее выгодно для устойчивости модели в полете. В некоторых случаях крылу придают форму трапеции, но такое крыло сложнее выполнить, так как приходится рассчитывать каждую нервюру крыла в отдельности.

Стабилизатору следует придавать такую же прямоугольную форму, но с меньшим, чем у крыла, удлинением - 4-6.

"Киль обычно делается одновременно с фюзеляжем, а его форма выбирается самим конструктором. При этом необходимо учитывать, что более высокий киль эффективнее выполняет свои функции. -Высота киля поэтому берется в 2-2,5 раза больше его средней ширины.

Форма фюзеляжа (вид сбоку) может быть самой разнообразной. А сечение его в большинстве случаев делается многогранным, переменным. Минимальная площадь наибольшего поперечного сечения фюзеляжа для модели планера должна быть:

где: SKp - площадь крыла, a S2O - площадь горизонтального оперения.

При проектировании модели планера необходимо обращать внимание и на устойчивость модели. Для летающей модели наиболее опасна спиральная неустойчивость. При запуске моделей иногда бывает так, что хорошо отрегулированная, на первый взгляд, модель, запущенная с длинного леера на высоту и предоставленная сама себе, вдруг от случайного порыва ветра делает произвольный разворот в какую-нибудь сторону и резко теряет высоту. Такой разворот происходит от различных углов атаки на концах крыла или перекоса киля. Но чаще всего он объясняется спиральной неустойчивостью данной модели.

Причина такой неустойчивости - чрезмерно большая площадь киля при малом поперечном угле V крыла, и под действием порыва воздуха модель кренится и начинает скользить в сторону опущенного конца крыла. Если модель спирально устойчива, то, изменив резко направление полета, она сама восстанавливает горизонтальное положение. Если же модель спирально неустойчива, то начавшееся скольжение(ее увеличивается. При этом модель переходит в нисходящую спираль со скольжением, скорость полета ее все более увеличивается, а радиус разворота уменьшается.

Наиболее эффективным способом устранения спиральной неустойчивости модели в полете явится уменьшение площади киля. На практике часто приходится устранять это явление, обрезая киль с верхнего его конца.

На рисунке 3 приводятся схемы определения характерных размеров схематической и фюзеляжной моделей планера, которые рекомендуются нами для начинающих авиамоделистов. Размеры всех частей моделей даются в определенной зависимости от одного главного размера - размаха крыла, который берется в среднем для схематической модели 1,2 м, для фюзеляжной 2,0 м.

Модель самолета с резиновым мотором. Наиболее интересной и доступной для изготовления моделью самолета является резиномоторная модель самолета высотнопарящего типа.

К проектированию и конструированию резиномоторной модели самолета предъявляются очень серьезные требования: наряду с максимальными возможностями набора высоты при работающем моторе, а затем хорошим планированием и даже парением в термических потоках воздуха она должна быть особенно устойчивой, а также и легкой.

Главная трудность проектирования резиномоторной парящей модели заключается в ее регулировании, так как воздушный винт значительного диаметра (доходит до 50%) и мощный резиномотор (до 60% веса от всей модели) создают в начале ее полета большой избыток тяги, а отсюда возникает опасность «взмывания» модели и крутой вираж от реактивного момента винта в обратную сторону его вращения.

Эта опасность устраняется при регулировании модели поворотом оси винта в обратную сторону вращения на 2-4° и наклоном оси вниз на 5-8°, а также частично сравнительно большой площадью стабилизатора.

Форма крыла в плане берется прямоугольная, с закругленными концами и со значительным поперечным углом V - до 12°. Если же У делается тройной, тогда распределение углов будет другое - в центре 6-8°, а на полуразмахе 16-18°.

Для улучшения аэродинамических качеств на современных парящих моделях делаются шасси, убирающиеся при взлете. Наиболее распространенной схемой в настоящее время является схема модели с одноколесными шасси в передней, части и двумя хвостовыми костылями. Функции хвостовых костылей в данном случае выполняют кялн (шайбы), размещенные на концах стабилизатора.

Когда модель стоит на земле, стойка (или стойки) такого шасси удерживается в выпущенном состоянии силой веса модели. После взлета стойка шасси вначале под влиянием сопротивления воздуха, а позднее от натяжения резинки отклоняется назад. В убранном состоянии стойка шасси удерживается силой натяжения той же резинки.

Размах крыла резиномоторной модели в среднем берется 1,2 м. Иногда для большей устойчивости крыло модели крепится к фюзеляжу высоко на специальном пилоне или на подкосах. Наиболее распространенный способ крепления крыла - это крепление на верхней части фюзеляжа с помощью небольшой надстройки, которое дает возможность легко передвигать крыло во время регулировки. Простейшим и наиболее практичным способом соединения подвижного крепления крыла с фюзеляжем является крепление с помощью резинки, которая охватывает фюзеляж поперек и прижимает крыло. Крылья, прикрепленные резинкой, редко ломаются при грубых посадках и легко передвигаются по фюзеляжу при регулировании модели.

Продолжительность моторного полета и максимальная высота модели зависят от соотношения веса резинового мотора к весу конструкции. Вес резинового мотора должен составлять не менее 35% от общего веса модели. Наличие такого мощного мотора вызывает необходимость делать воздушные винты большого диаметра, с широкими лопастями (до 14% от диаметра) и вогнутым профилем. В данном случае летные качества модели зависят от винта с максимальным кпд.

Воздушный винт представляет собой наиболее ответственную деталь летательной машины, так как является почти единственным аппаратом, создающим для летающей модели тягу в полете. Небольшие изменения кпд винта резко отражаются на летных свойствах модели самолета. Поэтому качеству изготовления винта следует уделить самое серьезное внимание.

Желательно, чтобы лопасти воздушного винта во время планирующего полета модели после раскручивания мотора складывались вдоль фюзеляжа или чтобы винту был обеспечен свободный ход (винт не должен соединяться с резиновым мотором). Все это улучшает аэродинамическое качество модели.

Основное требование, предъявляемое к моторному полету высотной модели, -максимальный набор высоты, а к планирующему - минимальная скорость снижения. Оба эти фактора находятся в прямой зависимости друг от друга, и поэтому при проектировании модели их приходится решать совместно. Так, например, на летные качества модели в обоих случаях полета влияет профиль крыла и стабилизатора. Для крыла профиль нужно брать тонкий (6-8%), вогнуто-выпуклой формы, максимально изогнутый в передней трети его толщины. Для стабилизатора - плоско-выпуклый той же толщины (рис. 6).

Не менее важное значение в проектировании резиномоторной модели имеет ее прочность. Модель должна быть легкой, но в то же время и прочной. При полете модель испытывает большую нагрузку от сопротивления воздуха и, если не будет прочной, может поломаться в воздухе.

Парящая модель самолета с механическим двигателем. Модели самолетов с механическими двигателями строятся двух типов и назначений. Во-первых, парящие модели, использующие при полете ограниченное количество горючего и могущие за короткое время работы двигателя (20 сек., не более, как принято на состязаниях) взлетать на большую высоту-100-150 м, а затем с остановившимся двигателем полого планировать или, если имеются термические потоки воздуха, парить минутами и часами, улетая на десятки километров от старта.

Во-вторых, модели, рассчитываемые на длительный полет, так называемые рейсовые, использующие во время своего полета работу бензинового или компрессорного мотора с большим запасом горючей смеси.

Фюзеляжные модели самолетов с механическим двигателем в отличие от моделей с резиновым мотором имеют большие размеры. Например, размеры моделей с мотором до 5 см3 будут: для парящей модели - размах крыла - 1 600-1 800 мм, длина модели- 1100-1200 мм, вес (полетный)-- 600-700 г; для рейсовой модели: размах крыла - 2 500-3 000 мм, длина модели - 1 250-1 500 мм, вес без горючего - 900 - 1 100 г.

Нагрузка на несущую площадь ограничена и должна быть для обоих типов моделей не менее 12 г/дц2 и не более 50 г/дц2.

Юным авиамоделистам мы предлагаем строить модели парящего типа. Выбор основных размеров такой модели показан на схеме (рис. 7).

Парящая модель самолета с механическим двигателем, так же как и резиномоторная, имеет свои особенности в регулировании и запуске. Основная трудность в создании моделей этого типа - это обеспечить модели устойчивость во время моторного. полета, происходящего под большим углом к горизонту, и последующий переход на планирование.

Руководителю кружка необходимо учитывать и разъяснять учащимся, что моторный полет происходит на максимальных оборотах мотора и тяга винта иногда превышает вес модели.

В настоящее время есть модели такого типа, которые набирают высоту более 200 м под углом в 70-80° к горизонту. В данном случае.вес модели поддерживается в воздухе не подъемной силой, создаваемой крылом, а тягой винта. При этом поступательная скорость в момент набора высоты бывает зачастую меньше, чем при планирующем полете. Кроме того, иногда во время резкой остановки мотора модель почти останавливается в воздухе. Такая модель будет набирать скорость, необходимую для планирующего полета, не с режима пикирования, а с режима парашютирования. Для того чтобы модель перешла на угол планирования с минимальной потерей высоты, необходимо ее крыло устанавливать высоко над центром тяжести.

Высокое расположение крыла на модели осуществляется с помощью специально изготовленного высокого пилона (широкой профилированной стойки).

Воздушный винт для этрго типа летающей модели желательно изготовлять специально, с малым относительным шагом - h = = 0,5-0,6.

Изготовлять парящую модель с механическим двигателем следует очень аккуратно. Профиль крыла нужно брать вогнуто-выпуклый, средней толщины, примерно около 12% от длины хорды крыла (рис. 8). Для стабилизатора профиль берется плоско-выпуклый толщиной 8-10% от длины хорды стабилизатора. Крыло и стабилизатор делаются прямоугольной формы с плавными закруглениями на концах. V крыла - тройное. В центре угол V равен 5-6°, а посередине полуразмаха- 18-20°. Мотор желательно капотировать.

Ограничить работу мотора можно двумя способами: заполнив небольшой бачок определенным количеством горючего или установив часовой механизм, который перекрывал бы доступ в мотор горючего или воздуха. На состязаниях время работы мотора ограничено в пределах от 10 до 20 сек.

Скоростные модели, летающие по кругу. Среди большого количества классов и типов летающих моделей за последние годы в нашей стране широко развился новый и интересный вид модели - модели, летающей по кругу. Такая модель управляется в полете при помощи шнура-корда и называется кордовой (рис. 9).

Управлять полетом летающей модели стремятся многие авиамоделисты. Кордовая модель позволяет до некоторой степени осуществить это желание.

Кордовые летающие модели представляют большой спортивный интерес, так как позволяют проводить соревнования как по скорости, так и по технике выполнения фигур высшего пилотажа: петли Нестерова - прямой и обратной, полета на спине и других сложных фигур.

Кордовые летающие модели делятся на две группы: скоростные и пилотажные (рис. 9)…

Модели этих двух групп очень сильно различаются друг от друга по внешнему виду и аэродинамическим характеристикам.

Если кружковцы изъявят желание строить такую модель самолета, то руководитель должен обратить их внимание при выборе формы и размеров на качество изготовления обтекателей, на необходимость изучения режима работы мотора, а значит, его налаживание, подбор горючей смеси с целью увеличения мощности мотора.

Чтобы уменьшить лобовое сопротивление модели и улучшить обтекаемость ее воздухом, модели придают плавные закругленные формы: предельно уменьшают площадь ми-делевого сечения фюзеляжа и делают его веретенообразной формы; площадь крыла и оперения сокращают настолько, чтобы нагрузка не превышала 200 г/дц2 (установленная норма). Для этого же профиль крыла скоростной модели делают двояковыпуклым, несимметричным, или плосковыпуклым; профиль стабилизатора - симметричным (рис. 10). Детали крепления скрывают внутри крыла и оперения. Поверхность всей модели тщательно отделывают: лакируют или полируют.

Чтобы придать модели устойчивость, необходимо правильно уравновесить, расположить центр тяжести. Центр тяжести такой модели может быть расположен на 20% хорды крыла.. Передняя центровка (даже на передней кромке крыла с более мощным двигателем) облегчает управление моделью на больших скоростях и улучшает ее устойчивость в полете.

Примерная форма модели и ее размеры показаны на схеме (рис. 9). Причем для стандартного мотора К-16, выпускаемого заводом ЦК ДОСААФа, размах крыла следует брать не более 800 мм.

Запуск кордовой модели можно проводить на любой площади, достаточной для взлета.

Основное требование, предъявляемое к пилотажной модели самолета, летающей по кругу на корде, - легкая управляемость в полете, которая достигается эффективно работающим рулем высоты при хорошей и самостоятельной устойчивости модели как в горизонтальном, так и в фигурном полете. Размеры модели зависят от одного главного - размаха крыла. Размах крыла для этой модели можно брать около одного метра.

Перевернутый полет пилотажной модели оказался возможным благодаря применению на крыле толстого симметричного профиля 16% (рис. 11). Такой профиль дает возможность крылу создать достаточную подъемную силу на малых скоростях полета как в нормальном положении, так и в перевернутом виде и, что самое главное, уменьшить радиус троектории при выполнении прямой и обратной петли.

Крыло пилотажной модели оснащается закрылком по всему размаху крыла, отклоняющимся вверх и вниз на одинаковый угол с рулем высоты. Система отклонения закрылков тесно связана с системой рычагов руля высоты (рис. 9). Такое устройство при угле атаки, равном нулю, и моторе, находящемся в несмещенном состоянии, обеспечивает модели необходимую устойчивость и управляемость.

Чтобы предотвратить возможность крена и виража модели, внутрь круга в конце крыла кладут свинец.

Для хорошей маневренности и управляемости модели в полете, а также сохранения устойчивости стабилизатор пилотажной модели делается больше, чем у скоростной, и устанавливается очень близко от крыла - на расстоянии, равном полутора хордам крыла или немного меньше.

Площадь руля высоты должна составлять 5% от площади крыла.

По своему весу модель делается очень легкой, причем нагрузка на несущую площадь не должна превышать 20 г/дц2.

После того как кружковцы познакомятся с основами проектирования летающей модели того или иного типа, они должны научиться делать эскизы будущей модели. Обсудив и утвердив эскиз на кружке, можно переходить к конструированию модели.